تستخدم الكهرباء على نطاق واسع في الحياة الحديثة ، سواء في الإنتاج أو في الحياة اليومية. توليد الكهرباء واستهلاكها في الغالبية العظمى من الحالات لا يحدث في مكان واحد ، والمسافة بين هاتين النقطتين كبيرة جدًا. الوسيلة الرئيسية لتوصيل الكهرباء إلى المكان المناسب هي خطوط الكهرباء المختلفة.
يعد إنشاء خط كهربائي للطاقة بسعة كبيرة مهمة مكلفة للغاية. تتمثل إحدى وسائل تقليل فترة استرداد التكاليف الرأسمالية في زيادة جهد التشغيل: فمع ارتفاعه بقوة ثابتة ، ينخفض تيار التشغيل ، وبالتالي تنخفض الخسائر.
يمكن تنفيذ خطوط الكهرباء على أساس الكابلات أو كخطوط طاقة علوية (LEP). هذا الأخير مفيد في هذا الهواء ، باعتباره عازلًا طبيعيًا جيدًا ، يسمح بفصل الأسلاك بشكل فعال ، مما يوفر التكاليف مرة أخرى.
تفريغ كورونا في خطوط الكهرباء
إن الخسائر الناتجة عن التحويل إلى حرارة جول مباشرة في موصلات الطور ليست آلية الخسارة الوحيدة في خطوط النقل. بالإضافة إلى ذلك ، هناك خسائر لما يسمى ب. كورونا التفريغ. التأثير الصوتي لوجودها مسموع بوضوح ، خاصة في الرطوبة العالية والطقطقة و في الليل ، يظهر تفريغ الهالة على شكل توهج (هالة) حول الحواف الحادة للمعدن العناصر. يظهر مثال على هذه الظاهرة في الشكل 1.
يعتمد تفريغ الهالة على تأثير انهيار الهواء كعامل ، والذي يحدث عند شدة مجال كهربائي لا تقل عن 30 كيلو فولت / سم. في هذه الحالة ، ينمو التوتر بشكل طبيعي في منطقة الحافة الحادة. نتيجة الانهيار هو تأين جزيئات الهواء مع ظهور الشحنات الحرة. هذا الأخير يتفاعل مع المجال الكهربائي ويتسارع بشكل مكثف فيه. عندما يصطدم بالجزيء التالي ، يحدث تأينه الثانوي ، ثم تتطور العملية مثل الانهيار الجليدي.
نظرًا لحقيقة أنه مع المسافة من السلك ، تقل شدة المجال بسرعة (بما يتناسب مع مربع المسافة) ، فإن الآلية المدروسة:
- له نطاق محدود ؛
- دائمًا "مرتبط" بجسم معدني نشط ؛
- أكثر كثافة في منطقة الحواف الحادة.
عند مغادرة منطقة التأين ، تبدأ إعادة تركيب ناقلات الشحن المجاني ، والتي تكون مصحوبة بإطلاق طاقتها المتراكمة على شكل توهج ونقرة.
أنواع مختلفة من الإفرازات التاجية
يمكن أن تبدأ عملية التأين عند الكاثود ، الذي يولد سيلًا من الإلكترونات ، وعند الأنود ، الذي يصبح مصدرًا لشحنات موجبة. تحدث حركة الشحنات المتولدة أثناء الانهيار دائمًا من قطب كهربائي في اتجاه الآخر.
في هذه الحالة ، نظرًا لزيادة حركة الإلكترونات ، التي تحددها كتلة أقل ، كبيرة انتظام توزيعها في القلب ، ونتيجة لذلك ، يكون للهالة موحدة توهج.
بالنسبة للشحنات الإيجابية ، عادة ما تكون ظروف تكوين الإكليل موضعية ، ونتيجة لذلك تكتسب شكل سلك أو قناة شرارة.
قد لا يولد القطب الثاني هالة.
قمع التاج
بغض النظر عن نوع الكورونا ، فإن مظهره يعني ظهور تيار إضافي ، أي نمو الخسائر. لتقليلها ، من الأنسب تقليل شدة المجال إلى ما دون شدة الانهيار. أسهل طريقة هي التخلص من الحواف الحادة على العناصر الحاملة لخطوط الطاقة. هذا هو الأكثر أهمية عند تصميم العوازل ، لأن فيها ينزعج نعومة خطوط التفاصيل بشكل طبيعي. يظهر مثال في الشكل 2.
الطريقة الأكثر تكلفة والمعقدة من الناحية الهيكلية ، ولكن في نفس الوقت أكثر فعالية لحل المشكلة بشكل جذري هي التحول إلى الأسلاك من ما يسمى. هيكل الانقسام. يظهر مثال على تصميمهم في الشكل 3. في هذه الحالة ، يتم تحقيق الهدف من خلال حقيقة أن زيادة عدد الأسلاك تقلل بشكل طبيعي من شدة المجال الكهربائي إلى ما دون المستوى الحرج.